技术领域
[0001] 本
发明属于金属焊接的方法，特别是涉及一种
镍钛合金焊接方法。
背景技术
[0002] 镍钛合金是一种形状
记忆合金，形状记忆合金是能将自身的塑性
变形在某一特定
温度下自动恢复为原始形状的特种合金。它的伸缩率在20％以上，疲劳寿命达1*10的7次方，阻尼特性比普通的
弹簧高10倍，其耐
腐蚀性优于目前最好的医用不锈
钢，因此可以满足各类工程和医学的应用需求，是一种非常优秀的功能材料。
[0003] 实现镍钛合金的焊接技术难度很大，镍钛合金焊接时极易导致
焊缝开裂及变形。而且由于镍钛合金活泼性强，长期暴露在空气的条件下，表面极易形成一层致密的
氧化膜，使镍钛合金表面
钝化，以及在
机械加工过程中残留的油污附着在表面，从而导致焊接过程中易生成气孔的焊接
缺陷，严重影响了镍钛合金的焊接
质量，从而达不到产品的使用要求。
发明内容
[0004] 本发明针对上述不足，公开了一种镍钛合金焊接方法，其步骤如下：
[0005] 1)坡口处理
[0006] 将待焊接的镍钛合金
工件加工一坡口，所述坡口的倾斜
角度α为35～45°；
[0007] 2)坡口清理
[0008] (1)用高压
水冲洗所述待焊接的镍钛合金工件坡口；
[0009] (2)按下列重量份配成清洗液：烷基芳基
硫酸钠：2～4份、三聚
磷酸钠：1～2份、甘
氨酸：3～4.5份、无水硫酸钠：0.5～1份、聚乙二醇辛基苯基醚：0.01～2份、无水
碳酸氢钠：0.05～0.8份、乙二胺四
醋酸二钠：0.5～1份、纯净水：50份；
[0010] (3)将经过步骤2处理过的待焊接镍钛合金工件放入所述清洗液中浸泡15～20分钟，并用水
砂纸打磨所述待焊接的镍钛合金工件坡口，打磨过程在清洗溶液中进行，直到所述待焊接的镍钛合金工件坡口出现金属光泽；
[0011] (4)将经过上述步骤(3)处理过的所述待焊接的镍钛合金工件坡口放置在激光窗口正下方，然后发射
激光束，使激光束聚焦于距所述待焊接的镍钛合金工件坡口表面垂直距离为1.5mm
位置处，使激光直接作用于所述待焊接的镍钛合金工件坡口的表面颗粒，使所述颗粒在激光波作用下与所述待焊接的镍钛合金工件坡口表面分离；
[0012] (5)将经过步骤4打磨过的所述镍钛合金工件放置在蒸馏水中进行
超声波清洗，
超声波频率：80～120Hz，清洗时间：5～10分钟；
[0013] (6)将经过超声波清洗的所述镍钛合金工件放入烘干箱内烘干，温度：100～150℃，时间：20～30分钟；
[0014] 3)焊接
[0015] 将经过上述步骤处理过的两段所述镍钛合金工件放置在长度可调节的平台上，所述平台上设置有标尺刻度，按设计要求，预先根据所述标尺刻度调节所述平台的长度，将
锁止组件设置在调整长度后所述平台的两端，将两段所述待焊接的镍钛合金工件坡口处对接，所述两段镍钛合金工件对接后形成V型坡口，然后选用
银焊丝进行氩弧焊焊接得
焊接件；焊接时焊接热输入量为6.5～10.08KJ/cm，温度为80～100℃，采用纯度≥99.998％氩气作保护气体，氩气的气流量为12～20L/min，在焊接焊缝的背面用≥99.998％氩气进行保护，气流量为10～15L/min；
[0016] 4)焊接后稳定化处理
[0017] 将经过上述步骤制得的所述镍钛合金工件放入温度为350～420℃的电炉中，待所述镍钛合金工件的温度达到炉内温度后，使炉内温度以100～120℃/h速度升温至850～950℃，在此温度保温15～20分钟，然后再将所述镍钛合金工件从炉内取出后随即浸入水温为5～8℃中20～30秒进行水冷即得成品镍钛合金焊接件。
[0018] 优选方案是：所述锁止组件包括
定位座以及能与所述定位座配合升降调节的锁止调节件。
[0019] 优选方案是：所述锁止调节件为螺杆，所述定位座设有与锁止调节件进行
螺纹配合的螺纹穿设孔。
[0020] 优选方案是：所述锁止调节件顶部设有
手柄。
[0021] 本发明提出的镍钛合金焊接方法解决了镍钛合金焊接时极易导致焊缝开裂、变形和镍钛合金焊接后的气孔缺陷的技术问题。
具体实施方式
[0022] 下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的描述：
[0023] 本发明提供了一种镍钛合金焊接方法，其步骤如下：
[0024] 1)坡口处理
[0025] 将待焊接的镍钛合金工件加工一坡口，所述坡口的倾斜角度α为35～45°；
[0026] 2)坡口清理
[0027] (1)用高压水冲洗所述待焊接的镍钛合金工件坡口；
[0028] (2)按下列重量份配成清洗液：烷基芳基硫酸钠：2～4份、三聚磷酸钠：1～2份、甘氨酸：3～4.5份、无水硫酸钠：0.5～1份、聚乙二醇辛基苯基醚：0.01～2份、无水
碳酸氢钠：0.05～0.8份、乙二胺四醋酸二钠：0.5～1份、纯净水：50份；
[0029] (3)将经过步骤2处理过的待焊接镍钛合金工件放入所述清洗液中浸泡15～20分钟，并用水砂纸打磨所述待焊接的镍钛合金工件坡口，打磨过程在清洗溶液中进行，直到所述待焊接的镍钛合金工件坡口出现金属光泽；
[0030] (4)将经过上述步骤(3)处理过的所述待焊接的镍钛合金工件坡口放置在激光窗口正下方，然后发射激光束，使激光束聚焦于距所述待焊接的镍钛合金工件坡口表面垂直距离为1.5mm位置处，使激光直接作用于所述待焊接的镍钛合金工件坡口的表面颗粒，使所述颗粒在激光波作用下与所述待焊接的镍钛合金工件坡口表面分离；
[0031] (5)将经过步骤4打磨过的所述镍钛合金工件放置在蒸馏水中进行超声波清洗，超声波频率：80～120Hz，清洗时间：5～10分钟；
[0032] (6)将经过超声波清洗的所述镍钛合金工件放入烘干箱内烘干，温度：100～150℃，时间：20～30分钟；
[0033] 3)焊接
[0034] 将经过上述步骤处理过的两段所述镍钛合金工件放置在长度可调节的平台上，所述平台上设置有标尺刻度，按设计要求，预先根据所述标尺刻度调节所述平台的长度，将锁止组件设置在调整长度后所述平台的两端，将两段所述待焊接的镍钛合金工件坡口处对接，所述两段镍钛合金工件对接后形成V型坡口，然后选用银焊丝进行氩弧焊焊接得焊接件；焊接时焊接热输入量为6.5～10.08KJ/cm，温度为80～100℃，采用纯度≥99.998％氩气作保护气体，氩气的气流量为12～20L/min，在焊接焊缝的背面用≥99.998％氩气进行保护，气流量为10～15L/min；
[0035] 4)焊接后稳定化处理
[0036] 将经过上述步骤制得的所述镍钛合金工件放入温度为350～420℃的电炉中，待所述镍钛合金工件的温度达到炉内温度后，使炉内温度以100～120℃/h速度升温至850～950℃，在此温度保温15～20分钟，然后再将所述镍钛合金工件从炉内取出后随即浸入水温为5～8℃中20～30秒进行水冷即得成品镍钛合金焊接件。
[0037] 优选方案是：所述锁止组件包括定位座以及能与所述定位座配合升降调节的锁止调节件。
[0038] 优选方案是：所述锁止调节件为螺杆，所述定位座设有与锁止调节件进行螺纹配合的螺纹穿设孔。
[0039] 优选方案是：所述锁止调节件顶部设有手柄。
[0041] 1)坡口处理
[0042] 将待焊接的镍钛合金工件加工一坡口，所述坡口的倾斜角度α为35°；
[0043] 2)坡口清理
[0044] (1)用高压水冲洗所述待焊接的镍钛合金工件坡口；
[0045] (2)按下列重量份配成清洗液：烷基芳基硫酸钠：2份、三聚磷酸钠：1份、甘氨酸：3份、无水硫酸钠：0.5份、聚乙二醇辛基苯基醚：0.01份、无水碳酸氢钠：0.05份、乙二胺四醋酸二钠：0.5份、纯净水：50份；
[0046] (3)将经过步骤2处理过的待焊接镍钛合金工件放入所述清洗液中浸泡15分钟，并用水砂纸打磨所述待焊接的镍钛合金工件坡口，打磨过程在清洗溶液中进行，直到所述待焊接的镍钛合金工件坡口出现金属光泽；
[0047] (4)将经过上述步骤(3)处理过的所述待焊接的镍钛合金工件坡口放置在激光窗口正下方，然后发射激光束，使激光束聚焦于距所述待焊接的镍钛合金工件坡口表面垂直距离为1.5mm位置处，使激光直接作用于所述待焊接的镍钛合金工件坡口的表面颗粒，使所述颗粒在激光波作用下与所述待焊接的镍钛合金工件坡口表面分离；
[0048] (5)将经过步骤4打磨过的所述镍钛合金工件放置在蒸馏水中进行超声波清洗，超声波频率：80Hz，清洗时间：5分钟；
[0049] (6)将经过超声波清洗的所述镍钛合金工件放入烘干箱内烘干，温度：100℃，时间：20分钟；
[0050] 3)焊接
[0051] 将经过上述步骤处理过的两段所述镍钛合金工件放置在长度可调节的平台上，所述平台上设置有标尺刻度，按设计要求，预先根据所述标尺刻度调节所述平台的长度，将锁止组件设置在调整长度后所述平台的两端，将两段所述待焊接的镍钛合金工件坡口处对接，所述两段镍钛合金工件对接后形成V型坡口，然后选用银焊丝进行氩弧焊焊接得焊接件；焊接时焊接热输入量为6.5KJ/cm，温度为80℃，采用纯度≥99.998％氩气作保护气体，氩气的气流量为12L/min，在焊接焊缝的背面用≥99.998％氩气进行保护，气流量为10L/min，所述锁止组件包括定位座以及能与所述定位座配合升降调节的锁止调节件，锁止调节件为螺杆，所述定位座设有与锁止调节件进行螺纹配合的螺纹穿设孔，锁止调节件顶部设有手柄。
[0052] 4)焊接后稳定化处理
[0053] 将经过上述步骤制得的所述镍钛合金工件放入温度为350℃的电炉中，待所述镍钛合金工件的温度达到炉内温度后，使炉内温度以100°℃/h速度升温至850℃，在此温度保温15分钟，然后再将所述镍钛合金工件从炉内取出后随即浸入水温为5℃中20秒进行水冷即得成品镍钛合金焊接件。
[0054] 实施例2
[0055] 1)坡口处理
[0056] 将待焊接的镍钛合金工件加工一坡口，所述坡口的倾斜角度α为45°：
[0057] 2)坡口清理
[0058] (1)用高压水冲洗所述待焊接的镍钛合金工件坡口；
[0059] (2)按下列重量份配成清洗液：烷基芳基硫酸钠：4份、三聚磷酸钠：2份、甘氨酸：4.5份、无水硫酸钠：1份、聚乙二醇辛基苯基醚：2份、无水碳酸氢钠：0.8份、乙二胺四醋酸二钠：1份、纯净水：50份；
[0060] (3)将经过步骤2处理过的待焊接镍钛合金工件放入所述清洗液中浸泡20分钟，并用水砂纸打磨所述待焊接的镍钛合金工件坡口，打磨过程在清洗溶液中进行，直到所述待焊接的镍钛合金工件坡口出现金属光泽；
[0061] (4)将经过上述步骤(3)处理过的所述待焊接的镍钛合金工件坡口放置在激光窗口正下方，然后发射激光束，使激光束聚焦于距所述待焊接的镍钛合金工件坡口表面垂直距离为1.5mm位置处，使激光直接作用于所述待焊接的镍钛合金工件坡口的表面颗粒，使所述颗粒在激光波作用下与所述待焊接的镍钛合金工件坡口表面分离；
[0062] (5)将经过步骤4打磨过的所述镍钛合金工件放置在蒸馏水中进行超声波清洗，超声波频率：120Hz，清洗时间：10分钟；
[0063] (6)将经过超声波清洗的所述镍钛合金工件放入烘干箱内烘干，温度：150℃，时间：30分钟；
[0064] 3)焊接
[0065] 将经过上述步骤处理过的两段所述镍钛合金工件放置在长度可调节的平台上，所述平台上设置有标尺刻度，按设计要求，预先根据所述标尺刻度调节所述平台的长度，将锁止组件设置在调整长度后所述平台的两端，将两段所述待焊接的镍钛合金工件坡口处对接，所述两段镍钛合金工件对接后形成V型坡口，然后选用银焊丝进行氩弧焊焊接得焊接件；焊接时焊接热输入量为10.08KJ/cm，温度为100℃，采用纯度≥99.998％氩气作保护气体，氩气的气流量为12～20L/min，在焊接焊缝的背面用≥99.998％氩气进行保护，气流量
